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Rythme veille-sommeil et état de vigilance : influence
sur l’évaluation cognitive des sujets Alzheimer
Maud Louzeau
To cite this version:
Maud Louzeau. Rythme veille-sommeil et état de vigilance : influence sur l’évaluation cognitive des sujets Alzheimer. Sciences cognitives. 2015. �dumas-01212500�
ACADEMIE DE PARIS
UNIVERSITE PARIS VI PIERRE et MARIE CURIE
MEMOIRE POUR LE CERTIFICAT DE CAPACITE D’ORTHOPHONISTE
RYTHME VEILLE-SOMMEIL ET ÉTAT DE VIGILANCE :
INFLUENCE SUR L’ÉVALUATION COGNITIVE DES
SUJETS ALZHEIMER
Sous la direction de PHILIPPE PENIGAULT Année universitaire 2014-2015 LOUZEAU MAUD Née le 05.05.1988REMERCIEMENTS
Je remercie les différents professionnels de la résidence « Les Aurélias » : le directeur, Monsieur Charlet, pour son accueil au sein de l’institution
la cadre de santé, Madame Lhopital, pour sa confiance, sa disponibilité et pour m’avoir aidée dans la mise en place du projet au sein de l’établissement. l’équipe soignante, pour avoir participé à cette étude.
Je remercie toutes les personnes qui ont accepté de passer les épreuves et sans qui je n’aurais pas pu réaliser cette étude.
Merci à mon maître de mémoire, Philippe Penigault, qui m’a accompagnée dans ce projet.
Je tiens à remercier mes parents pour leur soutien et leurs encouragements, et sans qui ces études n’auraient pas été possibles. Merci pour leur bienveillance, leurs conseils, et leur aide précieuse.
Je remercie ma sœur pour son soutien et son aide en matière de logistique.
Merci à mon compagnon, qui a supporté pendant ces années d’étude mon stress et mon sale caractère dans les moments d’anxiété, et qui m’a apporté son appui et sa patience. Je remercie tous mes proches pour l’intérêt qu’ils ont porté à mes études.
Merci à Laura, Delphine et Constance sans qui ces années parisiennes n’auraient pas été ce qu’elles ont été.
ENGAGEMENT DE NON PLAGIAT
Je soussignée Maud LOUZEAU, déclare être pleinement consciente que le plagiat de documents ou d’une partie d’un document publiés sur toutes formes de support, y compris l’Internet, constitue une violation des droits d’auteur ainsi qu’une fraude caractérisée. En conséquence, je m’engage à citer toutes les sources que j’ai utilisées pour ce mémoire.
TABLE DES MATIÈRES
INTRODUCTION ... 1
PARTIE THEORIQUE ... 2
A. Aspects théoriques des conséquences de la maladie d’Alzheimer et des troubles du sommeil sur les fonctions cognitives ... 2
I. La maladie d’Alzheimer ... 2
1. Épidémiologie ...2
2. Définition et diagnostic ...2
3. Neuropathologie ...3
4. Étiologie ...4
4.1. Facteurs de risques et de protection ...4
II. Fonctions cognitives et maladie d’Alzheimer ... 5
1. Définition du déclin cognitif du vieillissement normal ...5
2. Altération des fonctions cognitives dans la maladie d’Alzheimer ...5
2.1. Altération des mémoires ...5
2.2. Altération du langage ...6
2.3. Altération de l’attention et de la vigilance ...6
2.4. Troubles visuo-spatiaux ...7
2.5. Autres troubles : troubles praxiques, troubles gnosiques, troubles du comportement ...7
3. Fluctuation des processus cognitifs en fonction du niveau de vigilance ...8
III. Sommeil et maladie d’Alzheimer ... 9
1. Mécanisme du sommeil normal ...9
1.1. Le rythme veille-sommeil ...9
1.1.1 Le processus circadien ...9
1.1.1.1 L’horloge biologique circadienne endogène ...9
1.1.1.2 La lumière : synchroniseur externe principal du rythme veille-sommeil ... 10
1.1.1.3 Le rôle de la mélatonine ... 10
1.1.2 Le processus homéostatique ... 10
1.2. Architecture du sommeil ... 11
1.2.1. Le sommeil lent ... 11
1.2.1.1. Le sommeil lent léger ... 11
1.2.1.2. Le sommeil lent profond ... 12
1.2.2. Le sommeil paradoxal ... 12
1.3. Évolution des cycles du sommeil au cours de la vie ... 13
2. Altération du sommeil dans le vieillissement normal ... 13
2.1. Modifications du rythme veille-sommeil ... 13
2.1.1. Atteinte de l’horloge biologique circadienne endogène ... 13
2.1.2. Affaiblissement des synchroniseurs externes ... 14
2.2. Modifications de l’architecture du sommeil ... 14
2.3. Le sujet institutionnalisé : amplification des altérations ... 14
3. Altération du sommeil dans la maladie d’Alzheimer ... 15
3.1. Modifications du rythme veille-sommeil ... 15
3.1.1. Altération des noyaux suprachiasmatiques ... 15
3.1.2. Perturbation de la sécrétion rythmique de la mélatonine ... 15
3.2. Modifications de l’architecture du sommeil ... 16
IV. Interaction entre maladie d’Alzheimer et troubles du sommeil sur les fonctions cognitives ...16
1. Conséquences de la qualité du sommeil sur les fonctions cognitives chez les sujets âgés sains 16 1.1. Diminution du sommeil lent profond et mémoire épisodique ... 17
1.2. Diminution quantitative du sommeil paradoxal et mémoire épisodique... 17
2. Conséquences de la qualité du sommeil sur les fonctions cognitives chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer ... 18
2.1. Sommeil paradoxal et mémoire épisodique ... 18
2.2. Interaction entre traitements médicamenteux, vigilance, troubles du sommeil et performances cognitives ... 19
B. Méthodologie de l’évaluation des fonctions cognitives et des troubles du sommeil chez
le sujet Alzheimer ...20
I. Évaluation des fonctions cognitives ...20
1. Évaluation globale des fonctions cognitives... 20
2. Évaluation des fonctions cognitives des personnes Alzheimer ... 20
II. Évaluation objective des troubles du sommeil ...22
1. Cadre général : la visualisation de l’architecture du sommeil ... 22
1.1. La polysomnographie ... 22
1.1.1. La polysomnographie du sujet sain ... 23
1.1.2. La polysomnographie du sujet Alzheimer ... 24
1.2. L’hypnogramme ... 24
1.2.1. L’hypnogramme du sujet sain ... 24
1.2.2. L’hypnogramme du sujet âgé ... 25
1.2.3. L’hypnogramme du sujet Alzheimer ... 25
PARTIE PRATIQUE ... 26
I. Problématique, objectifs, et hypothèses de travail ...26
1. Problématique... 26
2. Objectifs ... 27
3. Hypothèses ... 27
II. Description de la population ...28
1. Critères de sélection ... 28 1.1. Critères d’inclusion ... 28 1.2. Critères d’exclusion ... 28 2. Variables ... 28 3. Présentation de la population... 28 III. Méthodologie ...30 1. Déroulement du protocole ... 30 1.1. Procédure de recrutement ... 30
1.2. Conditions et procédure de passation ... 30
1.2.1. Étapes préliminaires aux passations ... 30
1.2.2. Lieu d’expérimentation ... 30
1.2.3. Dates et horaires de passations ... 31
1.2.4. Environnement des passations ... 31
1.2.5. Durée des passations ... 31
2. Présentation du protocole expérimental ... 32
2.1. Le protocole de passation ... 32
2.1.1. Le Mini Mental State Examination (Folstein, 1975) ... 32
2.1.2. Les cinq mots (Dubois, B., et coll., 2002) ... 32
2.1.3. Le test de l’Horloge (Wolf-Klein, G. P., et coll., 1989) ... 32
2.1.4. La fluence verbale (Cardebat, D., et coll., 1990) ... 33
2.1.5. La Batterie Rapide de Dénomination (Croisile, B., 2005) ... 33
2.2. Choix des épreuves ... 33
2.3. Choix de l’ordre de passation ... 34
2.4. Élaboration des questionnaires : méthodologie de l’enquête ... 34
2.4.1. Choix de la méthodologie du recueil d’informations ... 34
2.4.2. Étapes préliminaires à la réalisation du questionnaire ... 35
2.4.3. Objectifs des questionnaires ... 35
2.4.4. Élaboration des questionnaires ... 36
2.4.4.1. Types de questions et de réponses ... 36
2.4.5. Description des questionnaires ... 36
2.4.5.1. Questionnaire destiné à l’équipe de nuit ... 36
2.4.5.2. Questionnaire destiné à l’équipe de jour ... 37
2.4.6. Remplissage des questionnaires ... 38
IV. Méthode et analyse des résultats ...38
1. Organisation du recueil des données ... 38
2. Analyse des résultats ... 40
2.1. Analyse statistique ... 40
2.1.1.Influence du sommeil sur les performances cognitives ... 40
2.1.1.1. Les cinq mots ... 40
2.1.1.2. La fluence verbale et la BARD ... 41
2.1.1.4. Ensemble des épreuves ... 42
2.1.2. Influence du moment de la journée sur les performances cognitives ... 43
2.1.2.1. Les cinq mots ... 43
2.1.2.2. La fluence verbale et la BARD ... 44
2.1.2.3. Le test de l’Horloge ... 45
2.1.2.4 Ensemble des épreuves ... 46
2.1.3. Le MMSE ... 47
2.2. Analyse qualitative... 48
DISCUSSION ... 51
1. Retour sur les hypothèses ... 51
2. Biais et limites de l’étude ... 55
CONCLUSION ... 58 BIBLIOGRAPHIE
LISTE DES FIGURES
Figure 1: Polysomnographie d’un sujet adulte sain
Figure 2 : Hypnogrammes d’un sujet adulte et d’un sujet âgé sains Figure 3 : Répartition de la population selon le niveau socio-culturel Figure 4 : Répartition de la population selon le sexe
Figure 5 : Traitements médicamenteux de la population Figure 6 : Comparaison des performances mnésiques Figure 7 : Comparaison des performances verbales Figure 8 : Comparaison des performances visuo-spatiales Figure 9 : Comparaison des performances cognitives
Figure 10 : Comparaison de la fluctuation des performances mnésiques selon le niveau de vigilance
Figure 11 : Comparaison de la fluctuation des performances verbales selon le niveau de vigilance
Figure 12 : Comparaison de la fluctuation des performances visuo-spatiales selon le niveau de vigilance
Figure 13 : Comparaison de la fluctuation des performances cognitives selon le niveau de vigilance
LISTE DES ABRÉVIATIONS
BARD : Batterie Rapide de Dénomination DNF : Dégénérescence NeuroFibrillaire
DSM IV : Diagnostic and Statistical Manuel of Disorders, 4ème édition
DSM V : Diagnostic and Statistical Manuel of Disorders, 5ème édition
EEG : ÉlectroEncéphaloGramme EOG : Électro-OculoGraphie
GRECO : Groupe de Réflexion sur les Evaluations Cognitives HAS : Haute Autorité de Santé
INSERM : Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale MMSE : Mini Mental State Examination
NSC : Niveau Socio-Culturel
NINCDS-ADRDA : National Institut of Neurological Disorders and Stroke-Alzheimer
Disease and Related Disorders
1
INTRODUCTION
La maladie d’Alzheimer est la cause la plus fréquente des maladies neurodégénératives, représentant 60% des démences (Cambier, J., et coll., 2012). Elle est avant tout caractérisée par une plainte mnésique et d’autres troubles cognitifs s’installent à mesure que la pathologie avance. Les troubles du sommeil passent donc au second plan malgré une incidence significative dans la qualité de vie du sujet et des effets croissant suivant l’évolution de la maladie. (Rauchs, G., et coll., 2010)
Des études montrent l’importance du rôle du sommeil dans la consolidation mnésique, notamment la mémoire épisodique, dans l’apprentissage ainsi que dans la récupération (Arnulf, I., 2007 ; Rauchs, G. et coll., 2010). Cependant, il n’existe pas, à notre connaissance, d’études mettant en corrélation les troubles du sommeil et les autres processus cognitifs, telles les performances verbales et visuo-spatiales.
Par ailleurs, une étude (Bouati, N., et coll., 2014) montre une fluctuation des performances cognitives selon le niveau de vigilance au cours de la journée, chez le sujet âgé et le sujet Alzheimer. Nous n’avons pas trouvé d’autres études pouvant confrontrer ces résultats. Aussi, nous pensons que les troubles du sommeil et le moment de la journée où les sujets Alzheimer sont sollicités peuvent perturber leurs performances cognitives, et influencer la fiabilité des tests proposés lors de bilans ou de rééducations orthophoniques. C’est pourquoi nous souhaitons chercher si, selon la qualité de la nuit qui précède la réalisation de tâches cognitives, les performances sont différentes. Nous comparerons les résultats de deux groupes : un groupe avec troubles du sommeil et un groupe sans troubles du sommeil. En outre, pour vérifier si un horaire de la journée est plus propice à la réalisation de tâches cognitives, nous ferons passer les épreuves à deux moments : le matin et l’après-midi.
La première partie de cette étude fera état des connaissances actuelles dans le domaine de la vigilance et du sommeil de manière générale, afin de comparer par la suite les modifications du sommeil chez le sujet Alzheimer. La deuxième partie présentera la méthodologie de l’élaboration de notre protocole, les résultats obtenus ainsi que leur analyse. S’ensuivra la discussion de ces résultats selon nos interprétations en apportant des éléments critiques à notre étude. Enfin, les perspectives envisagées viendront clore notre étude.
2
PARTIE THEORIQUE
A. Aspects théoriques des conséquences de la maladie d’Alzheimer et des troubles du sommeil sur les fonctions cognitives
I. La maladie d’Alzheimer
1. Épidémiologie
La maladie d’Alzheimer fait partie des démences dégénératives primitives et est la cause la plus fréquente des démences, représentant 60% des démences. Elle toucherait 5% des sujets âgés de plus de 65 ans et 20% des sujets âgés de plus de 80 ans. La population vieillissant, cette maladie sera donc de plus en plus fréquente (Cambier, J., et coll., 2012). Selon l’INSERM, à ce jour en France, 900 000 personnes sont atteintes de la maladie d’Alzheimer.
2. Définition et diagnostic
Les critères diagnostiques de la maladie d’Alzheimer recommandés par la Haute Autorité de Santé (HAS) se basent sur ceux du DSM IV (Diagnostic and Statistical Manuel of Disorders, 4ème édition) et ceux du NINCDS-ADRDA (National Institut of Neurological Disorders and Stroke-Alzheimer Disease and Related Disorders) (annexes A et B).
Cependant, la 5ème version du DSM (annexe C) est sortie le 22 mai 2013 et des modifications ont été apportées dans le diagnostic. Il n’existe pas encore de traduction officielle en français.
Parmi ces modifications, le terme « troubles neurocognitifs majeurs » remplace le terme « démence ». Aussi, appelée précédemment « démence de type Alzheimer », la pathologie s’intitule désormais « troubles neurocognitifs majeurs et mineurs dus à la maladie d’Alzheimer. »
La définition du trouble cognitif majeur du DSM V est la même que celle de la démence du DSM IV excepté le fait que les troubles de la mémoire ne sont plus essentiels pour porter le diagnostic. En effet ce trouble est défini comme un déclin significatif dans un ou plusieurs domaines cognitifs (Association, A. P., 2014).
3 Deux degrés de troubles cognitifs sont distingués : le trouble neurocognitif mineur pour lequel le déclin cognitif est modeste et le trouble neurocognitif majeur pour lequel il est significatif (Association, A. P., 2014).
La maladie d’Alzheimer peut aussi bien être un trouble neurocognitif mineur que majeur. Un début insidieux et une dégradation progressive sont présents dans un ou plusieurs domaines cognitifs. Pour le trouble neurocognitif majeur, au moins deux domaines doivent être dépréciés (Association, A. P., 2014).
Les critères diagnostiques de la maladie d’Alzheimer du NINCDS-ADRDA sont classés en trois catégories : maladie d’Alzheimer probable, maladie d’Alzheimer possible, maladie d’Alzheimer certaine. Alors que le DSM V les classe désormais en deux catégories : maladie d’Alzheimer probable ou maladie d’Alzheimer possible, que ce soit dans le cas d’un trouble neurocognitif majeur ou mineur (Association, A. P., 2014).
3. Neuropathologie
Les lésions neuropathologiques sont présentes plusieurs années avant que les troubles cognitifs apparaissent. Elles associent une atrophie cérébrale progressive avec perte neuronale qui coexistent sur le plan histologique avec une dégénérescence neurofibrillaire (DNF) et des plaques séniles (situées dans le cortex cérébral).
La DNF est une lésion intraneuronale et provient de l’accumulation de protéine tau, dans les neurones et les dendrites, sous la forme d’amas fibrillaires. La DNF progresse de l’hippocampe vers le néocortex temporal puis vers le cortex associatif pariétal et frontal alors que les aires primaires sont longtemps épargnées. (Gil, R., 2014 ; Cambier, J., et coll., 2012). La DNF entraîne donc progressivement la mort neuronale allant jusqu’à la disparition de zones cérébrales (Leuba, G., et coll., 2011). Il y a un lien entre l’extension des DNF et la détérioration cognitive (Cambier, J., et coll., 2012).
Les plaques séniles, lésions extraneuronales, sont constituées de substance amyloïde formée par l’accumulation d’un peptide : bêta-amyloïde (Gil, R., 2014). Cette lésion engendrerait une altération synaptique, interférant ainsi sur la transmission de l’information et donc entrainant une perturbation des processus de mémorisation (Leuba, G., et coll., 2011). Des travaux (Haas et Selkoe, 2007 cités par Leuba, G., et coll., 2011) ont montré une corrélation entre cette dégradation synaptique et les déficits cognitifs. Il existe un lien entre la densité des plaques séniles et l’intensité de la détérioration cognitive (Gil, R., 2014).
4 De plus, le système cholinergique, système neuromodulateur, est très impliqué dans les processus de mémoire et d’attention, et est vulnérable dans la maladie d’Alzheimer (Leuba, G., et coll., 2011). Ce déficit cholinergique peut atteindre 90% dans le stade sévère de la maladie et concerne en particulier l’hippocampe, région jouant un rôle essentiel dans la mémoire, ce qui amènera à un syndrome amnésique hippocampique (Soto, M., et coll, 2007).
Ce déficit cholinergique induit également des modifications des transporteurs et des récepteurs de l’acétylcholine, neurostransmetteur impliqué dans la transmission des messages vers les centres de mémoire (Barré, L., et coll., 2007).
4. Étiologie
Même s’il existe une forme familiale de la maladie, qui ne représente qu’une minorité (environ 5%), la cause de la maladie d’Alzheimer est inconnue et la forme sporadique est la plus fréquente. Néanmoins des facteurs de risques et de protection ont été constatés (Cambier, J., et coll., 2012).
4.1. Facteurs de risques et de protection
L’étude paquid (personnes âgées quid) est une étude de cohorte populationnelle de sujets âgés constituée en 1988 (Dartigues, J.-F., et coll., 2012). L’objectif principal est l’étude épidémiologique du vieillissement cérébral et de la maladie d’Alzheimer à très long terme. Elle a mis en avant plusieurs facteurs de risques dont certains font consensus dans la littérature. C’est le cas de l’âge, qui est le principal facteur. Le sexe en est également un, les femmes sont plus touchées que les hommes mais leur espérance de vie est plus importante (Cambier, J., et coll., 2012). Les autres facteurs sont le faible niveau d’études, l’ApoE4 (allèle E4 du gène de l’apolipoprotéine), la consommation excessive de vin et de tabac.
A l’inverse, les facteurs protecteurs seraient donc le sexe (homme), un niveau d’études supérieur, et une consommation modérée de vin. Les activités sociales et de loisirs font également consensus comme facteurs protecteurs. Cependant, des interrogations subsistent sur le fait de savoir si ce facteur est une cause ou une conséquence précoce de la maladie, ou bien les deux. (Dartigues, J.-F., et coll., 2012).
5
II. Fonctions cognitives et maladie d’Alzheimer
1. Définition du déclin cognitif du vieillissement normal
Selon Van der Linden (1994), le concept de vieillissement cognitif normal définit « un déclin de la performance à diverses épreuves supposées mesurer le vieillissement cognitif ».
2. Altération des fonctions cognitives dans la maladie d’Alzheimer
L’atteinte des fonctions cognitives est l’élément principal qui caractérise la maladie d’Alzheimer. L’identification de ces affections est donc essentielle pour la détection de la maladie et la prise en charge des patients (Collette, F., et coll., 2008).
Au niveau de cette atteinte cognitive, Collette, F., et coll. (2003) ont montré que cette maladie se traduit par une grande hétérogénéité interindividuelle et intra-individuelle. Le tableau clinique est propre à chaque malade et les différentes atteintes varient en fonction du degré de sévérité.
2.1. Altération des mémoires
La mémoire épisodique, mémoire faisant partie de la mémoire explicite, est celle qui est atteinte dès le stade précoce de la maladie. C’est la mémoire des évènements et de leurs relations temporelles et spatiales (Leuba, G., et coll., 2011) caractérisée par la perte des souvenirs récents. C’est également la première plainte des sujets âgés (Rauchs, G., et coll., 2010).
Les déficits de performances de la mémoire épisodique traduisent des troubles pouvant se situer lors des étapes d’encodage, de stockage et/ou de récupération (Gil, R., 2014).
Cette mémoire repose sur un circuit qui relie des portions des régions temporales, pariétales et pré-frontales, avec l’hippocampe, situé dans la profondeur du lobe temporal. L’hippocampe jouant un rôle essentiel dans la mémoire, sa destruction provoque une grave amnésie. La destruction du cortex préfrontal engendre des difficultés à élaborer des stratégies de recherche dans la mémoire ainsi que des difficultés à situer les souvenirs dans un contexte précis. La lésion du cortex temporal quant à lui, engendre des agnosies, allant jusqu’à la prosopagnosie.
Vient ensuite la perturbation de la mémoire de travail, qui permet de maintenir temporairement une information pendant la réalisation d’une tâche cognitive. C’est plus particulièrement l’administrateur central, un de ses composants, qui est atteint (Rousseau, T., 2011).
6 A l’inverse, la mémoire procédurale est la composante la plus longtemps préservée. A un stade avancé, cette mémoire devient la seule voie mnésique encore utilisable.
Buschke, H., et coll. (1997) ont montré par la passation de tests de rappel, que l’encodage de l’information est la phase essentiellement perturbée. En effet, le rappel libre est moins réussi que le rappel-reconnaissance et l’indiçage se montre souvent inefficace.
2.2. Altération du langage
Au stade initial de la maladie, c’est l’existence d’un trouble lexico-sémantique qui prédomine, se traduisant par un manque du mot compensé par des périphrases, des circonlocutions ou des paraphasies verbales ou sémantiques, caractérisant donc le langage comme informativement appauvri (Gil, R., 2014 ; Rousseau, T., 2011).
De plus, les tests de fluences lexicales et sémantiques mettent en avant un langage quantitativement appauvri. En revanche, les capacités syntaxiques et phonologiques sont préservées, tout comme la compréhension orale et écrite, la capacité de lecture de répétition et de lecture à haute voix (Rousseau, T., 2011).
Au stade moyen de la maladie, ce trouble lexico-sémantique va s’aggraver se caractérisant par une amplification du manque du mot, une fréquence plus importante des paraphasies sémantiques et de nombreuses persévérations dans le discours. La fluence verbale sémantique est effondrée. Le discours devient dyssyntaxique, néanmoins les capacités syntaxiques restent supérieures aux capacités lexico-sémantiques et l’articulation et la lecture à haute voix sont préservées (Rousseau, T., 2011).
Au stade le plus évolué, la production et la compréhension du langage sont touchées. Des comportements de palilalie, d’écholalie et de mutisme interviennent chez la plupart des malades (Rousseau, T., 2011).
Ces perturbations linguistiques constituent un véritable trouble de la communication (Rousseau, T., 1999).
2.3. Altération de l’attention et de la vigilance
L’atteinte de différents processus attentionnels tels que l’alerte, l’attention sélective, la vigilance, l’attention divisée, a été observée dans la maladie d’Alzheimer. Mais tous ces processus ne sont pas affectés de la même façon et n’apparaissent pas simultanément dans le déclin de la maladie (Collette, F., et coll., 2008).
L’alerte correspond à l’état général d’éveil, c’est-à-dire à la disposition d’un individu à répondre rapidement à une stimulation. Il est démontré que les personnes atteintes de la
7 maladie d’Alzheimer ont en général un temps de réaction plus important mais leurs performances sont améliorées à la présentation d’un avertisseur (alerte phasique) (Collette, F., et coll., 2008).
L’attention sélective est la capacité à déplacer le foyer attentionnel sur un aspect de l’environnement, au détriment d’un autre qui doit être ignoré. Cette tâche d’attention sélective comprend des processus d’engagement, de désengagement de l’attention et de déplacement du focus attentionnel vers une autre localisation. Elle comprend également des processus d’inhibition. Dans la maladie d’Alzheimer, il apparaît que les capacités d’engagement (focalisation attentionnelle) sont préservées à l’inverse des capacités de désengagement. Cependant, il semblerait que les capacités de désengagement ne soient pas altérées si la tâche cognitive à réaliser est faible (Collette, F., et coll., 2008).
Plusieurs études ont démontré que les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer avaient des performances chutées aux épreuves d’attention divisée (réalisation simultanée de deux tâches différentes). A l’inverse, la réalisation d’une tâche isolée est aussi réussie que chez les sujets contrôles (Collette, F., et coll., 2008).
L’étude de Perry, R. J., et coll. (2000) met en évidence la survenue des déficits d’attention sélective et d’inhibition avant l’atteinte des capacités d’attention divisée et d’attention soutenue.
2.4. Troubles visuo-spatiaux
Des troubles des fonctions visuoconstructives et visuospatiales sont également retrouvés chez la personne atteinte de la maladie d’Alzheimer, avec comme caractéristiques des difficultés dans la réalisation d’un cube ou d’autres dessins géométriques. De plus, la désorientation spatiale est engendrée par des lésions cérébrales, notamment l’hippocampe. Ce qui expliquerait leur survenue précoce et leur fréquence dans la maladie (Pai et Jacobs, 2004, cité par Gil, R., 2014).
2.5. Autres troubles : troubles praxiques, troubles gnosiques, troubles du comportement
Des troubles praxiques peuvent aussi être observés, en particulier des apraxies idéatoires (incapacité d’utiliser des objets) et idéomotrices (incapacité à réaliser des gestes symboliques ou des mimes d’utilisation d’objets) (Gil, R., 2014). L’apraxie idéatoire perturbe les gestes de la vie quotidienne pouvant aller jusqu’à une apraxie de l’habillage (Rigaud, A. S., 2001).
8 Des troubles gnosiques peuvent aussi être présents, à un stade plus avancé de la maladie. Parmi les gnosies (auditive, tactile, corporelle), l’agnosie visuelle, c’est-à-dire l’incapacité à reconnaître ou à identifier des objets présentés visuellement malgré des fonctions sensorielles intactes, est la plus fréquente, en particulier la prosopagnosie (trouble de la reconnaissance des visages) (Gil, R., 2014 ; Rigaud, A. S., 2001). Par conséquent des difficultés de dénomination d’objets peuvent, indépendamment des désordres linguistiques, exprimer une agnosie visuelle (Gil, R., 2014).
Les troubles comportementaux sont également présents, notamment la dépression qui peut être un diagnostic différentiel de la démence mais qui peut aussi faire partie des symptômes de la maladie d’Alzheimer. Au stade initial, la dépression peut accompagner les plaintes mnésiques ou bien apparaître en l’absence de celles-ci (Gil, R., 2014).
D’autres troubles du comportement peuvent apparaître à un stade avancé de la maladie : une agressivité, une agitation, des hallucinations (Gil, R., 2014). Des troubles tels que des comportements d’errance, de déambulation ou de fugues peuvent être favorisés par l’anxiété ou être la conséquence de déficits cognitifs sévères causés par l’altération de la mémoire topographique (Gil, R., 2014). Enfin, des troubles alimentaires (hyperphagie voire gloutonnerie) ainsi que des délires de préjudice peuvent être observés (Gil, R., 2014).
3. Fluctuation des processus cognitifs en fonction du niveau de vigilance
Les recherches en chronopsychologie ayant été bénéfiques dans l’amélioration des rythmes scolaires et des conditions de travail, une étude (Bouati, N., et coll., 2014) a été effectuée chez le sujet âgé et le sujet démentiel dans le but de rechercher des variations des processus cognitifs au long de la journée. L’objectif était de savoir quels sont les moments de la journée au cours desquels les processus cognitifs sont à leur efficience maximale et minimale. Chez le sujet âgé sain, elle a mis en évidence une rythmicité circadienne particulière des processus cognitifs. Les processus cognitifs fluctuent en fonction de leurs spécificités et selon le moment de la journée. Par exemple, les activités verbales comme la dénomination ou la lecture présentent une efficience maximale entre 7h et 9h, alors qu’elle se situe à partir de 14h pour les activités mnésiques faisant appel à la mémoire à court terme. Chez le sujet âgé dément, le profil est totalement différent. Les résultats montrent une absence presque totale de rythmicité circadienne des aptitudes cognitives. Cette rythmicité est dite atemporelle (Bouati, N., et coll., 2014).
9
III. Sommeil et maladie d’Alzheimer
1. Mécanisme du sommeil normal
1.1. Le rythme veille-sommeil
Le cycle veille-sommeil obéit à une double régulation, homéostatique et circadienne (Borbely, 1982, cité par Dauvilliers, Y., et coll., 2004, et Benoit, O., et coll., 1988). Le processus circadien conditionne le début et la fin du sommeil et de l’éveil sur 24 heures, par l’horloge circadienne endogène, puis consolide ces deux états. Le processus homéostatique contrôle les besoins journaliers de sommeil, en particulier la somnolence diurne, par la pression du sommeil.
Ces deux processus interagissent entre eux pour permettre à l’individu de s’adapter à son environnement tout en répondant à ses besoins journaliers de sommeil (Taillard, J., et coll., 2011).
1.1.1 Le processus circadien
1.1.1.1 L’horloge biologique circadienne endogène
L’horloge circadienne est localisée dans les noyaux suprachiasmatiques de l’hypothalamus. L’activité de celle-ci est caractérisée par deux propriétés essentielles : la rythmicité de son activité est endogène et proche de 24 heures, et non pas égale, et elle doit être synchronisée par des synchroniseurs externes, notamment la lumière qui est le plus puissant des synchroniseurs. En l’absence de ces synchroniseurs, l’horloge est conservée mais modifiée. Elle fonctionne en « libre cours », elle prend un peu de retard ou un peu d’avance selon les individus. Ce qui signifie qu’elle n’est plus synchronisée sur un rythme journalier de 24h mais qu’elle fonctionne sur sa propre période endogène (24,2 heures chez l’Homme). Chez l’Homme, seule la lumière permet de synchroniser l’horloge circadienne. C’est donc l’alternance jour-nuit qui permet la resynchronisation de l’horloge sur 24 heures (Taillard, J., et coll., 2011).
Beaucoup de fonctions physiologiques sont contrôlées par l’horloge circadienne, notamment la vigilance, le sommeil, les performances cognitives, la température corporelle. Cela explique qu’un défaut de synchronisation de l’horloge peut engendrer des altérations de ces fonctions (Taillard, J., et coll., 2011).
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1.1.1.2 La lumière : synchroniseur externe principal du rythme veille-sommeil
Les synchroniseurs externes permettent au rythme veille-sommeil d’être calé sur 24 heures. Ils comprennent l’activité physique, les facteurs sociaux (heure des repas, heure du coucher et du lever), mais ils sont beaucoup moins importants que la lumière, qui est le synchroniseur le plus puissant (Montemayor, T., 2008 ; Claustrat, B., 2014).
L’information lumineuse est projetée depuis la rétine vers les noyaux suprachiasmatiques (localisation de l’horloge circadienne). Son effet sur l’horloge varie en fonction de plusieurs paramètres (Montemayor, T., 2008) :
- son intensité et sa durée : un même stimulus donné à la même heure et avec la même durée d’exposition, mais avec une intensité plus ou moins faible, provoquera un retard de sécrétion de la mélatonine.
- sa couleur : une lumière monochromatique bleue peut avoir un effet aussi efficace qu’une lumière fluorescente blanche cent fois plus intense
- l’heure à laquelle elle est perçue : l’horloge est plus sensible à la lumière perçue le soir et en début de nuit (provoque un retard de l’horloge) que celle perçue le matin et en fin de nuit (provoque une avancée de l’horloge)
1.1.1.3 Le rôle de la mélatonine
La mélatonine est une hormone sécrétée la nuit par la glande spinéale, produite par l’horloge interne située dans les noyaux suprachiasmatiques, avec un pic entre 3h et 5h du matin. Il existe cependant une variable intra-individuelle : environ 5% des personnes ont une sécrétion très faible voire inexistante et qui n’interfère pas sur la qualité du sommeil. Cette hormone a un rôle de synchroniseur endogène des rythmes circadiens, notamment des rythmes sommeil et de température. Elle participe donc à la régulation veille-sommeil, renseignant ainsi l’organisme sur la position de l’alternance jour/nuit afin qu’il se mette en phase avec l’environnement (Claustrat, B., 2014 ; Claustrat, B., 2009).
Sa sécrétion est stimulée par l’obscurité et inhibée par la lumière (Blain, H., et coll., 2010a). De plus, sa sécrétion engendre une baisse nocturne de la température interne, provoquant ainsi l’effet de somnolence favorable au sommeil (Claustrat, B., 2014).
1.1.2 Le processus homéostatique
Le processus homéostatique est une fonction physiologique qui permet de rééquilibrer le besoin de sommeil par rapport au temps passé à l’état de veille, afin de permettre
11 l’augmentation de la tendance à l’endormissement lors de la veille et sa diminution pendant le sommeil.
Ce processus se base sur la durée et sur le temps écoulé depuis la période de sommeil précédente. Si les besoins journaliers de sommeil sont couverts, au matin la pression du sommeil sera nulle. Plus on avance dans la journée et plus la pression augmente. A l’endormissement elle diminue, mais en cas d’allongement de l’état de veille par rapport aux habitudes de l’individu, la pression va augmenter jusqu’à saturation et la somnolence sera de plus en plus prégnante (Taillard, J., et coll., 2011).
Ces deux processus (circadien et homéostatique) sont différents selon le chronotype (sujets du matin ou du soir). L’apparition de la phase circadienne de variables physiologiques circadiennes (température, mélatonine) se fait environ deux heures plus tôt chez les sujets du matin par rapport à ceux du soir. Aussi, la pression homéostatique s’accumule de manière plus rapide pendant l’éveil (Taillard, J., et coll., 2003) et se dissipe plus rapidement au cours du sommeil chez les sujets du matin (Mongrain, V., et coll., 2006). Les sujets du soir auraient de plus grands besoins de sommeil que les sujets du matin. (Taillard, J., et coll., 2011).
Aussi, les sujets du matin, qui se couchent et se lèvent tôt, se réveillent en forme et alertes. Ils ont tendance à somnoler le soir. Tandis que les sujets du soir, qui se couchent et se lèvent tard, ont leurs performances maximales le soir. Rester éveillés le matin leur est difficile (Taillard, J., et coll., 2011).
1.2. Architecture du sommeil
Le sommeil normal est constitué de deux stades principaux : le sommeil lent et le sommeil paradoxal.
1.2.1. Le sommeil lent
1.2.1.1. Le sommeil lent léger
Le sommeil lent léger est lui-même composé de deux stades : le stade 1 (N1) et le stade 2 (N2) (Blain, H., et coll., 2010b). Il est caractérisé par la présence de fuseaux et de complexes K (Luppi., P.-H., 2011).
12 Le stade N1 correspond à la transition entre l’état de veille et l’endormissement. Il équivaut à environ 5% du sommeil (Blain, H., et coll., 2010b).
Le stade N2 représente 50% du sommeil total, en terme de quantité c’est le stade le plus important. Il marque l’entrée dans le sommeil (Blain, H., et coll., 2010b).
1.2.1.2. Le sommeil lent profond
Le stade N3 représente 20% du sommeil total. Il est caractérisé par la présence d’ondes lentes ou delta (Luppi., P.-H., 2011). C’est durant ce stade que le sommeil est considéré comme réparateur (Blain, H., et coll., 2010b). L’organisme récupère et retrouve son énergie en recomposant ses stocks de matières premières. De plus, ce stade de sommeil joue un rôle important dans la consolidation en mémoire épisodique (Corman, B., 2006). Mais une quantité insuffisante du sommeil lent profond est souvent la conséquence d’épisodes de somnolence diurne (Cambier, J., et coll., 2012).
1.2.2. Le sommeil paradoxal
Le sommeil paradoxal, aussi appelé sommeil avec mouvements rapides oculaires ou Rapid Eye Movement (REM) (Blain, H., et coll. 2010b), représente environ 25% du sommeil total (Corman, B., 2006) et fait toujours suite à une phase de sommeil lent (Cambier, J., et coll., 2012). C’est durant ce stade que les rêves se produisent (Blain, H., et coll, 2010b). Ce stade joue un rôle très important dans la récupération psychique, la régulation émotionnelle et la consolidation de la mémoire et de l’apprentissage (Corman, B., 2006).
Cette nouvelle classification des stades du sommeil (de American Academy of sleep Medicine de 2007) vient modifier la description ancienne de 1968, qui séparait le sommeil lent profond en stade III et IV (Blain, H., et coll., 2010b).
Les deux phases, sommeil lent et sommeil paradoxal, constituent un cycle de sommeil d’une durée de 90 minutes environ. Une nuit est composée d’une succession de 4 à 6 cycles de 90 minutes (Vecchierini, M.-F., 2013). Le cycle d’une nuit commence par une période de sommeil lent léger puis continue sur un sommeil lent profond et le sommeil paradoxal termine un cycle (Corman, B., 2006). Plus on avance dans la nuit et plus les cycles sont riches en sommeil paradoxal et pauvres en sommeil lent profond, allant même jusqu’à leur disparition. A l’inverse, le début de nuit est riche en sommeil lent profond alors que le sommeil paradoxal ne dure que quelques minutes (Vecchierini, M.-F., 2013).
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1.3. Évolution des cycles du sommeil au cours de la vie
La durée de sommeil varie en fonction de l’âge. Un nourrisson a une durée de sommeil proche de 17h, tandis que l’adolescent a une durée de 8h et le sujet âgé une durée inférieure à 7h (Martin, F. et coll., 2011). Cependant, des variations intra-individuelles du sommeil existent. Ainsi, deux catégories de dormeurs sont définis: les courts dormeurs, qui ont besoin d’une durée de sommeil proche de 6,5 heures, et les longs dormeurs, qui nécessitent d’une durée de sommeil proche de 9,5 heures. Les besoins en quantité de sommeil sont donc différents pour chacun. (Arnulf, I., 2007).
Les cycles de sommeil se modifient également avec l’âge. En effet chez le nourrisson, le sommeil est polyphasique, c’est-à-dire qu’il est constitué de plusieurs épisodes de sommeil de courtes durées réparties sur le jour et sur la nuit. Pendant l’enfance, le sommeil devient biphasique : sommeil de nuit de longue durée suivi d’une sieste dans la journée. Enfin à l’adolescence, le sommeil devient monophasique : sommeil nocturne uniquement. Puis à l’âge adulte, le sommeil s’inverse et redevient biphasique, puis polyphasique chez le sujet âgé avec un sommeil nocturne suivi de siestes diurnes. Il est cependant important de souligner l’existence de variations de sommeil intra-individuelles (Onen, S. H., 2005).
2. Altération du sommeil dans le vieillissement normal
La régulation homéostatique est moins puissante avec l’âge. Les processus homéostatique et circadien interagissant entre eux, cette diminution engendre une modification de la typologie circadienne, se caractérisant par un sommeil polyphasique et en avance de phase : le sujet âgé a tendance à s’endormir et à se réveiller plus tôt, surtout en institution (Montemayor, T., 2008 ; Blain, H. et coll., 2010b).
Ces altérations semblent être causées par une atteinte de l’horloge biologique endogène et un affaiblissement des synchroniseurs externes (Onen, S. H., 2005).
2.1. Modifications du rythme veille-sommeil
2.1.1. Atteinte de l’horloge biologique circadienne endogène
Cette atteinte est causée par la présence d’altérations des noyaux suprachiasmatiques, siège de l’horloge circadienne endogène (Onen, S. H., 2005). Elle se caractérise par une avance de phase de la sécrétion de mélatonine et donc par une avance de phase de la baisse de température interne incitant un effet de somnolence (Montemayor, T., 2008 ; Onen, F., et coll., 2003).
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2.1.2. Affaiblissement des synchroniseurs externes
Cet affaiblissement est mis en évidence par une diminution de l’activité physique, une faible exposition aux variations de température et à la lumière, et des modifications des facteurs sociaux (précocité des heures de repas, de lever et de coucher) (Montemayor, T., 2008 ; Onen, F. et coll., 2003).
2.2. Modifications de l’architecture du sommeil
Des modifications de l’architecture du sommeil du vieillissement physiologique sont constatées (Rauchs, G., et coll., 2010) :
- une diminution du temps de sommeil nocturne
- une diminution du sommeil lent profond, compensée par une augmentation du sommeil lent léger
- la durée moyenne des épisodes de sommeil paradoxal reste constante au cours de la nuit (contrairement au sujet jeune chez qui elle augmente au cours de la nuit) (Onen, F., et coll., 2003)
- une diminution de la latence d’apparition du sommeil paradoxal (il apparaît après 60 minutes environ après le début du sommeil alors qu’il est d’environ 90 minutes chez le sujet jeune) (Onen, F., et coll., 2003)
- une fragmentation excessive du sommeil nocturne accompagnée d’éveils intra-sommeil fréquents et d’une durée plus importante
- une diminution de l’efficacité du sommeil (temps passé à dormir rapporté au temps passé au lit) (Rauchs, G. et coll., 2010)
La fréquence trop importante de sommeil diurne et de trop longue durée a un effet significatif sur la qualité du sommeil nocturne. (Montemayor, T., 2008 ; Onen, F., et coll., 2003).
2.3. Le sujet institutionnalisé : amplification des altérations
Le sujet âgé est confronté à plusieurs paramètres qui viennent amplifier les modifications du rythme veille-sommeil.
Une lumière trop intense inhibe la sécrétion de mélatonine. Néanmoins une intensité lumineuse trop faible en permanence, à laquelle le sujet institutionnalisé est soumis, ainsi que des troubles visuels, empêchent une perception de l’alternance jour-nuit et donc inhibe la sécrétion de mélatonine, entrainant ainsi des troubles du rythme veille-sommeil.
15 De même, l’institutionnalisation favorise l’affaiblissement d’un des synchroniseurs externes, qui est un facteur social : la précocité des heures de repas, de coucher et de lever. Le fait de manger tôt entraine une envie de dormir anticipée (Montemayor, T., 2008 ; Blain, H., et coll., 2010b).
3. Altération du sommeil dans la maladie d’Alzheimer
Si le trouble principal des sujets atteints de la maladie d’Alzheimer porte sur les fonctions cognitives, en particulier une altération mnésique, vient ensuite s’ajouter des troubles du comportement, notamment des troubles du sommeil. Ces troubles du sommeil sont similaires aux troubles observés pour le vieillissement physiologique mais avec un degré beaucoup plus sévère, et avec une amplification des troubles corrélée avec la sévérité de la pathologie (Rauchs, G., et coll., 2010 ; Vecchierini, M.-F., 2010).
Chez la personne atteinte de la maladie d’Alzheimer, on retrouve donc une altération de l’architecture du sommeil et une modification du cycle veille-sommeil (Bombois, S., et coll., 2006).
3.1. Modifications du rythme veille-sommeil
Le rythme veille-sommeil se détériore avec l’aggravation de la maladie avec, dans les formes les plus sévères de la maladie, une inversion du rythme veille-sommeil. Le sujet a de nombreuses phases de somnolence durant la journée et déambule la nuit (Vecchierini, M.-F., 2010).
3.1.1. Altération des noyaux suprachiasmatiques
Les cerveaux des sujets déments et non déments ont été comparés via un examen anatomopathologique. Il a mis en évidence chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer une diminution significative du nombre et du volume des noyaux suprachiasmatiques, localisation de l’horloge biologique interne (Onen, S. H., et coll., 2010).
3.1.2. Perturbation de la sécrétion rythmique de la mélatonine
L’altération des noyaux suprachiasmatiques va de pair avec la perturbation de la sécrétion de la mélatonine puisque c’est l’horloge biologique endogène, située dans les noyaux suprachiasmatiques, qui sécrète cette hormone (Vecchierini, M.-F., 2010). Cette perturbation est due à une diminution importante de l’amplitude des pics et une réduction de la quantité de cette hormone produite quotidiennement (Onen, S. H., et coll., 2010).
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3.2. Modifications de l’architecture du sommeil
Des altérations apparaissent dès le stade léger de la maladie. Elles sont proches de celles du sujet âgé sain mais sont plus marquées (Vecchierini, M.-F., 2010). Tout comme chez le sujet âgé sain, une diminution du sommeil lent profond et du sommeil paradoxal est constatée. Néanmoins, la modification du sommeil paradoxal n’est pas la même.
Ces modifications se caractérisent par :
- une diminution importante du sommeil lent profond au profit du sommeil lent léger - une diminution des phases du sommeil paradoxal entraînant une diminution de son
taux dans les formes légères à modérées
- un allongement de la latence d’apparition du sommeil paradoxal (contrairement au sujet âgé où il s’agit d’une diminution) dans la forme sévère de la maladie, une diminution de la durée moyenne des épisodes et une fragmentation de ce stade (Rauchs, G. et coll., 2010)
- une augmentation du nombre et de la durée des éveils intra-sommeil corrélée avec une baisse du temps du sommeil total et de l’index d’efficacité du sommeil, ainsi qu’un réveil matinal précoce associé à une agitation nocturne qui va être contrastée avec un ralentissement psychomoteur et une somnolence diurnes (Vecchierini, M.-F., 2010)
- une altération du processus homéostatique : absence de rebond de sommeil en cas de privation partielle ou totale du sommeil (Vecchierini, M.-F., 2010 ; Bombois, S., et coll., 2006)
IV. Interaction entre maladie d’Alzheimer et troubles du sommeil sur les fonctions cognitives
1. Conséquences de la qualité du sommeil sur les fonctions cognitives chez les sujets âgés sains
Le sommeil jouant un rôle majeur dans les processus de mémorisation et d’attention, cela explique qu’une quantité et une qualité insuffisantes de sommeil ont pour conséquence première une altération des performances mnésiques. S’ensuit également une fatigabilité, une irritabilité, une réduction de la capacité à la réflexion et à la concentration, une augmentation du temps de réaction et une distractibilité.
Le sommeil a pour principales fonctions la facilitation à la mémorisation et la concrétisation des apprentissages (Arnulf, I., 2007). C’est pourquoi chez le sujet âgé sain et les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer, les modifications de l’architecture du
17 sommeil, les interruptions dans la succession des différents stades de sommeil ainsi que les anomalies du sommeil lent et du sommeil paradoxal peuvent venir perturber le processus de consolidation mnésique (Rauchs, G. et coll., 2010).
1.1. Diminution du sommeil lent profond et mémoire épisodique
Le sommeil lent profond favorise la consolidation en mémoire épisodique, or ce stade de sommeil est très perturbé au cours du vieillissement.
Selon le modèle de consolidation mnésique au cours du sommeil proposé par Buzsáki, G. (1996), le cortex préfrontal ventromédian joue un rôle important dans la récupération des souvenirs anciens. Or ce cortex est très sensible aux effets de l’âge.
De plus, le vieillissement s’accompagne également d’un changement de l’activité de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien entraînant une augmentation de cortisol alors que cette hormone serait susceptible d’interférer avec le processus de consolidation au cours du sommeil (Buckley, T. M., et coll., 2005,).
Enfin, l’étude de Backhaus, J. et coll. (2007) est la première à démontrer qu’il y a un lien chez le sujet âgé, pour la mémoire épisodique, entre les troubles de consolidation pendant le sommeil et la réduction du sommeil lent profond.
1.2. Diminution quantitative du sommeil paradoxal et mémoire épisodique
Des études montrent les corrélations entre la quantité de sommeil paradoxal et la consolidation mnésique, avant et après administration d’un inhibiteur de l’acétylcholinestérase (composant intervenant dans la dégradation de l’acétylcholine, le sommeil paradoxal pouvant être très sensible au déficit cholinergique). Schredl, M., et coll. (2001) mettent en évidence un lien positif entre la quantité de sommeil paradoxal après administration de l’inhibiteur (donépézil) et l’amélioration des performances à une tâche d’apprentissage de mots après la nuit de sommeil. Il conclut que l’augmentation de la quantité de sommeil paradoxal chez le sujet âgé favoriserait la consolidation en mémoire épisodique. Néanmoins ils recommandent d’être prudent avec cette interprétation compte-tenu du faible nombre de sujets composant cette étude. La réalisation d’une étude de Hornung, O. P., et coll. (2007) suggère que c’est plutôt l’activation cholinergique que le sommeil paradoxal en lui même qui est essentiel pour la consolidation mnésique durant le sommeil.
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2. Conséquences de la qualité du sommeil sur les fonctions cognitives chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer
La sévérité des troubles du sommeil est corrélée avec l’importance des troubles cognitifs : plus les troubles cognitifs progressent et plus le nombre de siestes diurnes et d’éveils nocturnes augmentent. Les troubles du sommeil pourraient donc avoir un impact direct sur l’aggravation des troubles mnésiques (Vecchierini, M.-F., 2010).
2.1. Sommeil paradoxal et mémoire épisodique
La sévérité des troubles du sommeil augmente avec la sévérité de la maladie. Si des modifications du sommeil sont comparables ou amplifiées par rapport à celles du sujet âgé, certaines sont spécifiques au patient Alzheimer. C’est le cas de l’atteinte du sommeil paradoxal, dépendant de structures cholinergiques (Rauchs, G., et coll., 2010).
Au stade initial de la maladie, les mémoires procédurale et implicite sont en général préservées, tandis que la mémoire épisodique est atteinte dès le début de la maladie.
La maladie d’Alzheimer est caractérisée par l’atteinte du système cholinergique, qui est un neurotransmetteur jouant un rôle important dans l’initiation et le maintien du sommeil paradoxal. De plus, il intervient dans la consolidation mnésique. C’est pourquoi ces éléments suggèrent un déficit du processus de consolidation en mémoire à long terme chez les personnes Alzheimer (Rauchs, G., et coll., 2010). Les études évaluant le lien entre troubles du sommeil et déficits mnésiques sont rares et sont faites avec un échantillon de personnes plutôt faible. Une de ces études (Mizuno, S., et coll., 2004) permet de mettre en évidence le fait que le rétablissement du sommeil paradoxal améliore les processus cognitifs.
Une étude (Rauchs, G., et coll., 2008) a été menée auprès de sujets jeunes, âgés et en début de maladie d’Alzheimer où une épreuve de mémoire sémantique (l’histoire de la Batterie d’efficience mnésique de Signoret) leur a été présentée. L’apprentissage leur a été proposé dans la soirée. Tout le monde a eu droit à une lecture, puis les sujets ont procédé à un rappel libre immédiat et le lendemain matin à un rappel libre différé. En parallèle, leur sommeil a été enregistré dans le but de se focaliser sur les fuseaux lents et les fuseaux rapides. Cette étude démontre qu’il y a une diminution des fuseaux avec l’âge et la maladie d’Alzheimer, en particulier des fuseaux rapides. Par ailleurs, il y a un lien positif entre les performances de rappel immédiat de l’histoire et l’intensité des fuseaux rapides durant la nuit qui suit l’apprentissage. Cette corrélation montre que plus les performances en rappel immédiat sont réussies et plus l’intensité des fuseaux rapides est élevée durant la nuit.
19 Cette constatation suggère donc que les fuseaux rapides ont un rapport avec la consolidation mnésique.
2.2. Interaction entre traitements médicamenteux, vigilance, troubles du sommeil et performances cognitives
Les troubles comportementaux qui accompagnent la maladie d’Alzheimer peuvent faire l’objet d’un traitement médicamenteux.
Les troubles du sommeil sont secondaires à la maladie d’Alzheimer. L’utilisation d’un traitement pharmacologique, pour ces sujets déjà polymédiqués, peut être envisagée mais doit être discutée au cas par cas afin d’estimer les risques et les bénéfices (Bombois, S., et coll., 2006). En général, chez ces patients, les troubles du rythme veille-sommeil répondent mal aux traitements psychotropes. Ils doivent être mûrement mesurés en raison de leurs effets secondaires (Gil, R., 2014). Utilisés de manière chronique, comme c’est souvent le cas chez les sujets déments, les effets secondaires peuvent être nombreux : effets sédatifs pouvant entraîner des chutes, effets désinhibiteurs, altération des performances cognitives, et phénomènes de dépendance (Bourin, M., 2010).
Ces effets indésirables sont présents de manière plus importante dans la population âgée que dans la population jeune, à cause des modifications pharmacocinétiques (devenir du médicament dans l’organisme) et pharmacodynamiques (action du médicament sur l’organisme) liées à l’âge (Bourin, M., 2010).
La dépression nécessite souvent la mise en place d’anti-dépresseurs. L’agitation, qu’elle soit liée à l’anxiété ou secondaire à un état délirant, ainsi que les troubles du sommeil, sont sujets à la prescription de benzodiazépines. Les neuroleptiques peuvent aussi s’avérer nécessaires dans les cas d’agitation et d’hallucinations, bien que leur utilisation ne soit pas conseillée dans les démences (Gil, R., 2014), car pouvant être responsables de confusions (Onen, F., et coll., 2003).
Chez le sujet dément, la prescription de psychotropes doit être motivée, en évitant la polymédication, en utilisant des posologies initiales faibles et une ascension posologique progressive, et en contrôlant l’observance à l’aide de l’entourage. Avant d’utiliser des psychotropes, il est essentiel d’utiliser en première intention les traitements anticholinestérasiques qui sont susceptibles d’améliorer la dépression, l’anxiété et les hallucinations (Gil, R., 2014).
La iatrogénie médicamenteuse restant encore mal connue dans cette population, l’HAS publie des recommandations de bonnes pratiques pour promouvoir les prises en charge non
20 médicamenteuses et éviter les prescriptions inappropriées, systématiques ou prolongées de psychotropes (Bourin, M., 2010).
B. Méthodologie de l’évaluation des fonctions cognitives et des troubles du sommeil chez le sujet Alzheimer
I. Évaluation des fonctions cognitives
1. Évaluation globale des fonctions cognitives
Parmi les examens de dépistage de démence les plus utilisés, le Mini Mental State Examination (MMSE) permet d’évaluer un éventail large des capacités cognitives dans un temps relativement rapide. Il est composé d’évaluations de la mémoire, du langage, du calcul, de l’attention et des praxies visuo-spatiales. Cependant ce test a des limites. En effet, le niveau d’études et la présence d’atteintes sensorielles (audition, vue) peuvent en altérer la validité. Ce test a aussi été créé comme instrument de suivi du déclin cognitif. Ainsi, dans la maladie d’Alzheimer, un déclin annuel a été rapporté (Salmon et Lange, 2001, cités par Leuba, G., et coll., 2011).
D’autres tests peuvent être utilisés tel le test de l’Horloge, dont le but premier était d’évaluer les capacités visuo-spatiales, et qui s’est avéré très sensible à l’atteinte d’autres domaines cognitifs, ce qui lui permet d’être utilisé comme outil de dépistage. De plus, il est démontré que ce test apporterait des informations pronostiques complémentaires à celles du MMSE.
Il existe également le test des cinq mots (Dubois et coll., 2002, cités par Leuba, G., et coll., 2011) permettant d’évaluer le rappel libre et indicé immédiat et différé.
Si ces tests de dépistage confirment la présence de troubles cognitifs, la démarche diagnostique se poursuit par une évaluation clinique comprenant un examen neuropsychologique testant différents domaines cognitifs (Leuba, G., et coll., 2011).
2. Évaluation des fonctions cognitives des personnes Alzheimer
En présence d’une démence, les domaines cognitifs qui doivent être évalués sont la mémoire, le langage, l’attention, la lecture, l’écriture, le calcul, les praxies, les gnosies, les capacités visuo-spatiales et les fonctions exécutives. Mais il convient de prendre en compte certains éléments pouvant biaiser les résultats, en particulier la langue maternelle, le niveau
21 de scolarité, les déficits sensoriels, le niveau d’attention du patient, son comportement et sa collaboration à l’examen. (Leuba, G., et coll., 2011).
L’attention peut être mesurée par une épreuve d’empan durant laquelle le patient doit répéter une liste de chiffres qu’on lui fait entendre, ou par le test des « A » durant lequel il est demandé au patient de signaler la présence de « A » parmi la liste de lettres que l’examinateur lui lit.
Les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer ont une atteinte précoce des performances attentionnelles, en particulier lors de double tâche (Leuba, G., et coll., 2011).
Les différentes mémoires sont également évaluées. La mémoire à court terme est testée par la répétition de chiffres ou par le rappel d’un numéro de téléphone après une durée de quelques minutes. La mémoire de travail peut être évaluée par la restitution d’un numéro de téléphone à l’envers. La mémoire épisodique est estimée en demandant au patient un rappel immédiat et à distance d’une liste de mots. Les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer ont des difficultés d’apprentissage, elles ne vont pas être capables de restituer les mots en rappel immédiat et différé et l’indiçage ne leur apporte pas d’aide.
Concernant le langage, les 2 versants, production et compréhension, sont évalués.
La production orale est appréciée par le discours spontané, qui se trouve appauvri chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer, mais aussi par des tests de dénomination et de fluences verbales phonémique et sémantique. Les performances des personnes Alzheimer concernant la fluence sémantique sont plus faibles que celles concernant la fluence phonémique. Cette différence s’expliquerait par une atteinte sémantique chez ces personnes (Salmon et Lange, 2001, cités par Leuba, G., et coll., 2011).
La compréhension orale est testée par des ordres de difficultés croissantes : ordres simples, semi-complexes, complexes, tandis que la compréhension écrite est testée par une épreuve de lecture à haute voix et de compréhension de texte. (Leuba, G., et coll., 2011).
Le calcul est testé par une épreuve de calcul oral et écrit ainsi que par l’écriture des nombres.
L’apraxie idéomotrice est évaluée en demandant au patient l’exécution d’un geste (exemple : se peigner) et l’apraxie idéatoire est testée en lui demandant de réaliser un enchaînement de gestes (exemple : allumer une bougie avec des allumettes). (Leuba, G., et coll., 2011).
22 Les gnosies sont testées par des épreuves de dénomination d’objets, de personnes, de lieux ou de repères topographiques sur une carte. (Leuba, G., et coll., 2011).
Les capacités visuo-spatiales sont évaluées par la réalisation d’une reproduction de dessin avec ou sans modèle. Le test de l’horloge peut être également utilisé. (Leuba, G., et coll., 2011).
Les tests évaluant les fonctions exécutives sont le test de Stroop, qui évalue les capacités d’inhibition. Les capacités d’abstraction et de jugement sont évaluées en demandant au patient d’évoquer les similitudes entre deux objets ou en lui demandant une interprétation de proverbes. (Leuba, G. et coll., 2011).
L’examen neuropsychologique caractérisera une maladie d’Alzheimer par une atteinte de la mémoire épisodique et des difficultés d’apprentissages, une désorientation temporo-spatiale, des troubles de la dénomination et de la compréhension, des difficultés de calcul et une réduction des capacités d’abstraction et de jugement. Une atteinte praxique et gnosique peut également venir compléter le tableau clinique (Leuba, G., et coll., 2011).
II. Évaluation objective des troubles du sommeil
1. Cadre général : la visualisation de l’architecture du sommeil
1.1. La polysomnographie
La polysomnographie est un enregistrement qui permet d’évaluer simultanément plusieurs paramètres du sommeil par placement d’électrodes au niveau de la tête et du visage. Trois paramètres sont nécessaires : l’électroencéphalogramme (EEG), l’électro-oculographie (EOG) et le tonus musculaire axial. Cet examen permet d’évaluer la composition des cycles et des stades de sommeil, le temps total de sommeil, l’efficacité du sommeil, la latence d’endormissement ainsi que celle du premier sommeil paradoxal, et la présence des micro-éveils (Vecchierini, M.-F., 2013).
L’enregistrement de l’EEG se fait par placement d’électrodes en frontal, en rolandique et en occipital. Celui de l’EOG se fait par placement d’électrodes au dessous et au dessus des yeux et celui du tonus musculaire au niveau de la houppe du menton (Vecchierini, M.-F., 2013).
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1.1.1. La polysomnographie du sujet sain
Les enregistrements polysomnographiques du cerveau et des muscles montrent que les différents stades de sommeil alternent entre activités cérébrale et musculaire denses et faibles (Corman, B., 2006).
A l’état de veille active, les yeux sont ouverts, l’activité EEG est rapide, des mouvements oculaires et de paupières sont enregistrés. A l’état de veille passive, les yeux sont fermés, il y a présence d’un tonus musculaire mais pas de mouvements oculaires rapides.
Au moment de l’endormissement, stade N1 du sommeil lent léger, l’activité EEG ralentit, le tonus musculaire est toujours présent mais il est moindre qu’à l’état de veille, et les mouvements oculaires sont lents. Tandis qu’au stade N2 de ce sommeil, l’activité cérébrale est très ralentie, le tonus musculaire continue de diminuer et il y a absence de mouvements oculaires (Corman, B., 2006). Il y a également présence de fuseaux de 12 à 14 Hz et d’ondes lentes isolées de grande amplitude (complexes K) (Cambier, J., et coll., 2012).
Durant le stade de sommeil lent profond (N3), il y a toujours absence de mouvements oculaires et le tonus musculaire est présent mais de faible amplitude. Les ondes lentes sont de grande amplitude et en proportions croissantes (Cambier, J., et coll., 2012).
Enfin, le sommeil paradoxal est très différent du sommeil lent. L’activité de l’EEG alterne entre une activité proche de celle du stade N1 et une activité importante, les mouvements oculaires sont rapides et il y a une atonie musculaire (Corman, B., 2006).
Des micro-éveils, qui traduisent une fragmentation du sommeil, peuvent être présents lors du sommeil normal et augmentent avec l’âge. Ils sont définis comme un changement abrupt de fréquence EEG, d’une durée de 3 secondes, avec systématiquement une augmentation du tonus musculaire en sommeil paradoxal (Corman, B., 2006).
24 Figure 1: Polysomnographie d’un sujet adulte sain
1.1.2. La polysomnographie du sujet Alzheimer
Des ondes lentes sont constatées au cours de la veille chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer, ce qui rend difficile l’appréciation du début de sommeil en l’absence d’observation clinique. Elles peuvent persister au cours du sommeil, rendant ainsi la détermination des différentes phases du sommeil lent impossible. De plus, au cours de ce sommeil les fuseaux sont moins nombreux, en particulier les fuseaux rapides. Ils sont plus diminués que chez le sujet âgé sain. Enfin, les complexes K sont également de moindre quantité et de plus faible amplitude, allant jusqu’à une disparition progressive (Vecchierini, M.-F., 2010 ; Bombois, S., et coll., 2006). Cette disparition des figures du sommeil (fuseaux, complexes K, ondes lentes) rend l’interprétation de la polysomnographie plus difficile (Arnulf, I., 2011).
1.2. L’hypnogramme
1.2.1. L’hypnogramme du sujet sain
La durée de chaque stade ainsi que leur succession sont inscrites sur un hypnogramme. Ainsi, il permet de mettre en évidence qu’au cours du sommeil lent léger le stade N1 a une durée équivalent à 5% du sommeil total et le stade N2 à 50%. Le stade N3 du sommeil lent profond représente quant à lui 20% du sommeil total et le sommeil paradoxal 25% (Corman, B., 2006 ; Vecchierini, M.-F., 2013).
